中科大 Materials Studio 培训教程9(包你学会!)请将这一系列全看完,一定有收获。

TosetupaworkfunctioncalculationEitherimportastructureofthebulkmaterialfromapre-existingfileorconstructanewstructureusingthesketchingandcrystalbuildingtoolsintheMaterialsVisualizer.GeometryoptimizethebulkstructureusingCASTEP.CleavetherequiredcrystallographicsurfaceusingtheCleaveSurfacedialogsothatthethicknessprovidesameaningfulrepresentationofthebulk.BuildavacuumslabusingtheBuildVacuumSlabCrystaldialog,youshouldensurethatthedistancebetweenthesurfaceandtheendofthevacuumisgreatenoughthattherecanbenopotentialinteractionsbetweenthesurfaceandthenextlayer.ChooseModules|CASTEP|Calculationfromthemenubar.SelecttheSetuptab.ChoosetheGeometryOptimizationtask.FixCartesianatomicpositionsofsomeatomsinthemiddleoftheslabusingtheEditConstraintsdialog,accessiblefromtheModifymenu.SelecteithertheLDAorGGAFunctionalfromthedropdownlist(seethetheorysectionformoreinformationonfunctionals).ClicktheRunbutton.FollowthestepsintheDisplayingtheaveragedpotentialchartforworkfunctioncalculationstopic.功函数计算1。输入一个软件自带的已知体结构，或用sketching和crystalbuilding工具建立一个新结构。GeometryoptimizethebulkstructureusingCASTEP.CleavetherequiredcrystallographicsurfaceusingtheCleaveSurfacedialogsothatthethicknessprovidesameaningfulrepresentationofthebulk.BuildavacuumslabusingtheBuildVacuumSlabCrystaldialog,youshouldensurethatthedistancebetweenthesurfaceandtheendofthevacuumisgreatenoughthattherecanbenopotentialinteractionsbetweenthesurfaceandthenextlayer.ChooseModules|CASTEP|Calculationfromthemenubar.SelecttheSetuptab.ChoosetheGeometryOptimizationtask.FixCartesianatomicpositionsofsomeatomsinthemiddleoftheslabusingtheEditConstraintsdialog,accessiblefromtheModifymenu.SelecteithertheLDAorGGAFunctionalfromthedropdownlist(seethetheorysectionformoreinformationonfunctionals).ClicktheRunbutton.FollowthestepsintheDisplayingtheaveragedpotentialchartforworkfunctioncalculationstopic.功函数的计算一、热电子发射和功函数A：常数W：功函数(或脱出功)，将固体中的电子移至其表面、并处于自由状态所需的最低能量。V0EF0xVW金属真空热电子发射的电流密度为2expBWjATkT——Richardson定律0FWVEV0：真空能级（势阱的深度）W:2~6eV。此值与晶体方向有关，变化范围约1eV。二.功函数的计算模型构造如右图所示的2维无限阵列，计算的材料就是图中的板，板间是真空层。用CASTEP计算此体系的EF和板间的静电势分布(r)，在平行表面的方向上对静电势取平均，从而在板间得到V0，进而得到W。由于功函数W的数值依赖于晶体结构和晶面取向，所以计算时需先优化体材料的晶体结构，再绘制2维阵列。可以优化块层表面和块层内部的原子坐标，也可以不优化。通过这些选择，人们可以研究表面弛豫对功0.8-1nm3nm......slab函数的影响。一般建议利用constraints，固定块层中间的原子，使其保留体材料的结构。对块层进行计算时，为了反映体材料的性质，块层的厚度至少在0.8-1nm。为了避免块层相邻表面间静电势的相互干扰，并使静电势达到其渐进值，真空层的厚度至少为3nm。计算思路：对一定的晶体结构，求出总电子能量最低的电荷密度分布(x’)，再根据右式计算位置x处的电势(x)。0()()4xdVxxx显示成球棒结构转化为原胞性质不选优化成功Saveproject,closeall打开优化后的W恢复为晶胞，准备切面其它不变，改厚度至9埃切出一个厚度约9埃的表面。足够厚，表示体性质。Saveproject，工作窗口仅保留表面结构。30斜拉鼠标，选中中间的一些原子。现在弛豫表面一层的原子。严格计算应该slab取厚检查后，恢复按照Element显示颜色w4d4绿色，表层原子。另一表层，两层等价，两边对称。找不对称的。W4.39(111)4.56(001)不优化